Khảo sát sự nhiễm xạ và bước sóng của laser

Thí nghiệm vật lý: Xác định sự nhiễm xạ của chùm laser qua cách tử phẳng - xác định bước sóng của laser

VLKT Thí nghiệm vật lý – BKO-070

Khảo sát sự nhiễu xạ của chùm laser qua cách tử phẳng

xác định bước sóng của laser

Dụng cụ :

1 Nguồn phát tia laser bán dẫn ;

2 Cách tử nhiễu xạ phẳng ;

3 Thấu kính hội tụ (2 điôp) và hộp bảo vệ ;

4 Cảm biến photodiode silicon ;

5 Bộ khuếch đại và chỉ thị cường độ vạch nhiễu xạ

6 Thước trắc vi (Panme), chính xác 0,01mm ;

7 Hệ thống giá đỡ thí nghiệm

I Cơ sở lý thuyết

A Nhiễu xạ ánh sáng qua một khe hẹp

Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng các tia sáng bị

lệch khỏi phương truyền thẳng khi đi qua các vật cản

( lỗ tròn nhỏ, khe hở hẹp, .) Dưới đây ta khảo sát

hiện tượng nhiễu xạ của chùm tia sáng song song ứng

với các sóng phẳng

Chiếu một chùm tia sáng song song, đơn sắc, kết

hợp có bước sóng λ vuông góc với mặt phẳng của

khe hẹp AB có độ rộng b (Hình 1) Sau khi truyền qua

khe, các tia sáng bị nhiễu xạ theo mọi phương khác nhau

Những tia sáng nhiễu xạ có cùng góc lệch ϕ sẽ truyền

song song tới giao thoa với nhau tại vô cực Để quan sát

ảnh giao thoa của các tia nhiễu xạ song song, ta đặt

một thấu kính hội tụ L ở phía sau khe hẹp AB để hội tụ

các tia nhiễu xạ này tại điểm M trên mặt tiêu của thấu

kính Khi đó điểm M có thể sáng hoặc tối tuỳ thuộc giá

trị của góc ϕ

Thực vậy, ta hãy vẽ các mặt phẳng song song

Σ Σ Σ0, 1, 2, cách nhau λ / 2 và vuông góc với

chùm tia nhiễu xạ Các mặt phẳng này chia mặt

phẳng của khe AB thành các dải sáng hẹp có độ

rộng:

AB1 = B1 B2 = =

ϕ

λ

sin

Số dải sáng có trên mặt khe hẹp bằng :

λ ϕ ϕ

λ

sin b 2 sin 2 /

b

Vì các tia nhiễu xạ tương ứng từ hai dải sáng kế tiếp

truyền tới điểm M có hiệu quang lộ bằng λ / 2, nên dao

động sáng của chúng ngược pha và khử lẫn nhau Từ

đó suy ra các kết quả sau :

- Nếu khe hẹp chứa một số chẵn dải:

k 2

n = ± (với k là số nguyên dương), thì dao

động sáng do mỗi cặp dải sáng kế tiếp truyền tới điểm M sẽ khử lẫn nhau và điểm M sẽ là một

điểm tối - gọi là cực tiểu nhiễu xạ

Vị trí các cực tiểu nhiễu xạ trên mặt tiêu của thấu kính L được xác định bởi hệ thức :

2 . b . sin = ± 2 k

λ ϕ với k = 1 , 2 , 3 ,

hay sin ϕ = ± k λ / b (2)

Theo (2), khi k = 0 thì ϕ = 0 : các tia sáng truyền thẳng qua khe hẹp AB và hội tụ tại tiêu

điểm F của thâú kính L Các tia sáng này có cùng quang lộ nên tại tiêu điểm F, chúng dao

động cùng pha và tăng cường lẫn nhau Do đó

điểm F rất sáng và gọi là cực đại nhiễu xạ giữa

- Nếu khe hẹp chứa một số lẻ dải : ( 2 k 1 )

n = ± + , thì dao động sáng do mỗi cặp dải sáng kế tiếp truyền tới điểm M sẽ khử lẫn nhau, chỉ còn lại dao động sáng của một dải sáng dư ra không bị khử Khi đó M là một điểm sáng và

được gọi là cực đại nhiễu xạ bậc k (k ≠ 0)

Cường độ sáng của các cực đại nhiễu xạ bậc k nhỏ

hơn nhiều so với cực đại giữa Vị trí các cực đại

nhiễu xạ bậc k trên mặt tiêu của thấu kính L

được xác định bởi hệ thức :

( 2 k 1 )

sin b 2

+

±

=

λ

ϕ với k = 1, 2, 3,

λ ϕ

E

A ϕ

B1 M

L

ϕ

B

Σ Σ Σ2 1 0

O

Hình 1

Vị trí các cực đại và cực tiểu nhiễu xạ trên màn ảnh

E (đặt tại mặt tiêu của thấu kính L) và sự phân bố

cường độ sáng I của các cực đại nhiễu xạ phụ thuộc

giá trị của sinϕ như hình 2

Nhận thấy cực đại giữa có độ rộng lớn gấp đôi và có

cường độ sáng lớn hơn nhiều so với các cực đại nhiễu

xạ khác Dựa vào lý thuyết, người ta đã tính được tỷ lệ

giữa cường độ sáng I1,I2 , của các cực đại nhiễu xạ

thứ k = 1, 2, so với cường độ sáng I0 của cực đại

giữa :

I1/ I0 = 0 , 047; I2/ I0 = 0 , 016; (4)

Công thức (2) và (3) chứng tỏ vị trí các cực đại và

cực tiểu nhiễu xạ trên màn ảnh E không phụ thuộc vị

trí của khe hẹp AB Vì thế, nếu giữ cố định thấu kính L

và dịch chuyển khe hẹp AB song song với chính nó,

thì ảnh nhiễu xạ trên màn E không thay đổi

B Nhiễu xạ qua cách tử phẳng

Tập hợp một số lớn khe hẹp giống nhau nằm

song song và cách đều nhau trên cùng một mặt

phẳng gọi là cách tử phẳng Khoảng cách d giữa hai

khe hẹp kế tiếp nhau gọi là chu kỳ của cách tử

Chiếu chùm sáng song song đơn sắc kết hợp có

bứơc sóng λ vuông góc với mặt cách tử phẳng gồm

N khe hẹp (Hình 3) Mỗi khe hẹp có độ rộng bằng b

và chu kỳ của cách tử bằng d Khi đó sẽ đồng thời

xảy ra hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng gây ra bởi mỗi

khe hẹp và hiện tượng giao thoa của các chùm tia

nhiễu xạ từ N khe hẹp truyền tới mặt tiêu của thấu

kính L Vì vậy ảnh nhiễu xạ trên màn ảnh E trong

trường hợp này trở nên phức tạp hơn so với một khe

Trước tiên ta nhận thấy tại những điểm ứng với các

góc nhiễu xạ ϕ thoả mãn điều kiện (2) :

sin ϕ = ± k λ / b với k = 1, 2, (5)

thì mọi khe hẹp của cách tử phẳng đều cho cực tiểunhiễu xạ : các cực tiểu nhiễu xạ này được

gọi là cực tiểu chính

Bây giờ ta xét sự giao thoa của các chùm tia nhiễu xạ từ N khe hẹp truyền tới những vị trí nằm trong khoảng giữa các cực tiểu chính Nhận xét thấy hiệu quang lộ giữa các cặp tia nhiễu xạ tương ứng từ hai khe kế tiếp truyền tới

điểm M trên mặt tiêu F của thấu kính hội tụ L bằng :

L2ư L1 = d sin ϕ (6)

Từ đó suy ra những tia nhiễu xạ có góc lệch ϕ

thoả mãn điều kiện :

d sin ϕ = ± k λ với k = 0 , 1 , 2 , 3

hay sin ϕ = ± k λ / d (7)

sẽ gây ra tại điểm M các dao động sáng cùng pha và chúng tăng cường lẫn nhau Khi đó, M

sẽ là điểm sáng và gọi là cực đại chính bậc k

Dễ dàng nhận thấy cực đại chính trung tâm ứng với k = 0 và sinϕ= 0 nằm tại tiêu điểm F của

thấu kính L Hơn nữa, do d > b nên giữa hai cực

tiểu chính sẽ có một số cực đại chính (Hình 4)

Người ta cũng chứng minh được rằng giữa hai

cực đại chính kế tiếp, còn có một số cực đại phụ

I

I0

I1= 0,045.I0

ư3

2

λ

b

I2= 0,016.I0

ư2λ

b

ưλ

b 0

+λ

b

+2λ

b

Hình 2

I0

ưλ

b

ưλ

d 0

+λ

d

+λ

b

Hình 4 : N = 2 , d = 3b

sin

sinϕ

b

Hình 3

ngăn cách bởi các cực tiểu phụ Vị trí các cực tiểu phụ xác

định bởi góc lệch ϕ thoả mãn điều kiện :

sin ϕ = ± k ⋅ λ / N d (8)

với k ′ = 1 , 2 , 3 , trừ các giá trị N, 2N, 3N,

Vì các cực đại phụ có cường độ sáng rất nhỏ nên

không vẽ trên hình 4 Kết quả là ảnh nhiễu xạ qua cách

tử phẳng có số khe N khá lớn sẽ gồm những vạch sáng

song song nằm tại các vị trí xác định theo điều kiện (7)

Các vạch sáng này ngăn cách nhau bởi những khoảng

tối và có cường độ sáng giảm từ cực đại trung tâm ra

xa nó về cả hai phía ( xét trong phạm vi giữa hai cực

tiểu chính bậc 1 + λ / b và ư λ / b)

Trong thí nghiệm này, ta sẽ nghiên cứu hiện tượng

nhiễu xạ của chùm laser chiếu qua một cách tử

phẳng, khảo sát sự phân bố cường độ sáng trên ảnh

nhiễu xạ của nó , từ đó xác định bước sóng λ của

laser

C Sơ lược về nguồn sáng laser

Laser là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh - Light

Amplification by stimulated Emission of Radiation – (Khuếch

đại ánh sáng bằng phát xạ cảm ứng) để chỉ các bức xạ điện từ

kết hợp ,có độ đơn sắc rất cao, có cường độ lớn, và tính định

hướng cao, được tạo ra trong những điều kiện đặc biệt

Khi chiếu bức xạ điện từ đơn sắc có tần số ν vào một

chất, electron của các nguyên tử ở mức năng lượng cơ bản

E 1 hấp thụ bức xạ và chuyển lên mức năng lượng kích thích

E 2 cao hơn (E 2 > E 1 ) Nhưng electron chỉ tồn tại ở mức

năng lượng kích thích E 2 trong khoảng thời gian ngắn (10-3s

ữ 10-8s) - gọi là thời gian sống τ, sau đó chúng lại chuyển

về mức năng lượng cơ bản E 1 và phát xạ bức xạ

Quá trình chuyển mức năng lượng khi hấp thụ hoặc phát

xạ đều tuân theo hệ thức Einstein :

ε = hv = E 2 - E 1 (9)

với h = 6,625.10 -34 J.s là hằng số Planck và ε=hν là

photon của bức xạ điện từ có tần số v

Rõ ràng xác suất xảy ra hấp thụ tỷ lệ với mật độ

electron N 1 ở mức năng lượng cơ bản E 1 và xác suất xảy ra

phát xạ tỷ lệ với mật độ electron N 2 ở mức năng lượng kích

thích E 2 .Thông thường N 2 <N 1 nên xác suất để xảy ra phát

xạ nhỏ hơn xác suất xảy ra hấp thụ Trong điều kiện này,

quá trình phát xạ không có tính kết hợp và được gọi là phát

xạ tự phát, các bức xạ hoàn toàn độc lập với nhau, không

có liên hệ về pha và hướng Nhưng, nếu bằng cách nào đó

tạo ra được N 2 >N 1 thì xác suất xảy ra phát xạ lớn hơn xác

suất xảy ra hấp thụ Khi đó quá trình phát xạ có tính kết hợp

và gọi là phát xạ cảm ứng, trong đó các bức xạ cảm ứng có

cùng tần số, cùng pha, cùng hướng và cùng độ phân cực

với bức xạ kích thích Điều kiện cần để xảy ra phát xạ cảm ứng

là có sự đảo mật độ hạt, nghĩa là N 2 >N 1 Môi trường chất ở

trạng thái có sự đảo mật độ hạt gọi là môi trường kích hoạt.

Để tạo ra trạng thái đảo mật độ hạt, người ta sử dụng môi trường kích hoạt trong đó nguyên tử có ba

(hoặc bốn) mức năng lượng E 1 , E 2 , E 3 sao cho thời

gian sống τ3 của nguyên tử ở mức E 3 rất nhỏ so với thời gian sống τ2 ở mức E 2 Đồng thời dùng phương pháp

"bơm điện" (phóng điện qua môi trường kích hoạt) hoặc

"bơm quang" (dùng nguồn sáng thích hợp có cường

độ mạnh chiếu vào môi trường kích hoạt) để các

nguyên tử bị kích thích chuyển từ mức E 1 lên E 3 Nhưng vì τ3<τ2, nên các nguyên tử ở mức E 3

nhanh chóng chuyển về mức E 2 để tạo ra trạng thái

đảo mật độ hạt với N 2 >N 1 và dẫn tới hiện tượng phát xạ cảm ứng

Trong thí nghiệm này, ta dùng laser bán dẫn - gọi

là diode laser Khi cho dòng điện một chiều có cường

độ thích hợp chạy qua lớp tiếp xúc p-n tạo ra từ chất

bán dẫn cơ bản GaAs, tia laser sẽ được phát ra do

quá trình tái hợp p-n để tạo ra các photon Nguyên

tắc tạo ra trạng thái đảo mật độ trong diode laser như sau : Các electron trong vùng hoá trị chuyển lên vùng

dẫn nhờ một quá trình "bơm" (kiểu điện hoặc kiểu

quang) Kết quả là giữa các mức năng lượng thấp của vùng dẫn và các mức năng lượng cao ở vùng hoá trị

có sự đảo mật độ electron Trạng thái đảo mật độ electron là trạng thái không cân bằng, nó chỉ tồn tại trong khoảng thời gian rất ngắn 10-13 s và đủ để gây

ra hiệu ứng laser

II Trình tự thí nghiệm

A Bộ thiết bị khảo sát nhiễu xạ của

tia laser

Thiết bị gồm một diode laser DL, phát ra chùm tia laser màu đỏ chiếu vuông góc vào mặt phẳng của cách tử CT Chùm tia laser bị nhiễu xạ, truyền qua thấu kính hội tụ TK ( có tiêu cự

f = 500mm) và cho ảnh nhiễu xạ trên mặt tiêu

của thấu kính (Hình 5) Để xác định vị trí các cực đại nhiễu xạ và khảo sát sự phân bố cường

độ sáng của chúng, ta dùng một cảm biến

quang điện silicon QĐ đặt trong một hộp kín,

phía trước có màn chắn sáng có khe hở rộng khoảng 0,2 - 0,3 mm Hộp cảm biến được gắn trên đầu trục của Panme P, nên có thể di chuyển được theo phương ngang Cường độ tia laser rọi vào cảm biến QĐ, chuyển đổi thành cường độ dòng điện, chạy qua một điện trở sun

220ς Hiệu điện thế rơi trên điện trở sun này

được đo và chỉ thị bởi Milivon kế điện tử MV, có lối vào là một ổ cắm 5 chân C

B Kiểm tra và điều chỉnh chuẩn trực cho hệ

Để kết quả đo được chính xác, trước hết ta cần

kiểm tra và điều chỉnh chuẩn trực cho hệ thống, tức là

điều chỉnh sao cho chùm tia laser tới đập thẳng góc

vào bảng màn ảnh, đúng vị trí trung tâm của cảm

biến QĐ Muốn vậy ta hãy thực hiện theo các bước

sau :

1 Vặn Panme P đưa cảm biến QĐ về vị trí trung

tâm ( 12,5 mm trên thân thước kép của Panme)

2 Nhấc bàn trượt có gắn cách tử ra khỏi giá quang

học và đặt xuống mặt bàn Cắm phích điện của

nguồn laser DL vào ổ điện ~220V và bật công tắc K1

của nó, ta nhận được chùm tia laser màu đỏ Quan

sát cảm biến QĐ xem chùm tia Laser có chiếu đúng

vào tâm lỗ tròn trên mặt cảm biến hay không Nếu

lệch, nới nhẹ các con ốc trên khớp đa năng để xoay

nguồn laser DL sao cho tia sáng rọi đúng vào tâm lỗ

và vuông góc với bề mặt lỗ Với hai phép xoay quanh

2 trục và 2 phép tịnh tiến dọc theo 2 trục của khớp

vạn năng, ta hoàn toàn có thể điều chỉnh chuẩn trực

chính xác cho hệ thống

3 Đặt bàn trượt có gắn cách tử trở lại giá quang

học Điều chỉnh vị trí cách tử nhờ khớp nối đa năng

của nó, sao cho tia laser dọi đúng vào tâm ( hình

vuông) cách tử Tiếp tục điều chỉnh xoay cách tử sao

cho tia phản xạ từ mặt cách tử quay ngược trở lại

đúng vào lỗ ra của tia Laser Dịch chuyển bàn trượt

dọc theo giá quang học đến vị trí sao cho thấu kính

TK cách mặt cảm biến QĐ đúng 500mm thì chốt lại

và giữ cố định khoảng cách này trong suốt quá trình đo

Nếu hệ thống đ' được điều chỉnh đúng thì :

Trên mặt cảm biến QĐ xuất hiện một dãy chấm

sáng sắc nét, nằm trên đường thẳng nằm ngang đi qua

tâm lỗ

Nếu ta đẩy bàn trượt dọc theo giá quang học, vệt

sáng của chùm Laser trên cách tử không thay đổi vị trí

C Quy “0” và điều chỉnh độ nhạy của Milivon kế

điện tử MV

1 Cắm phích lấy điện của Milivon kế điện tử MV vào

ổ điện ~220V Đặt núm chọn thang đo của MV ở vị trí

10mV và vặn núm biến trở Rf của nó về vị trí tận cùng

bên trái Bấm khoá K trên mặt MV, chờ khoảng 3 phút để bộ khuếch đại ổn định Tiến hành điều chỉnh số 0 cho Milivon kế điện tử MV bằng cách : che sáng hoàn toàn khe hở của cảm biến quang

điện QĐ, vặn từ từ núm biến trở "qui 0" ( lắp ngay dưới đồng hồ chỉ thị ) để kim đồng hồ MV chỉ đúng số 0

2 Để điều chỉnh độ nhạy thích hợp cho Milivon

kế điện tử MV, ta vặn từ từ cán của panme P

sao cho cực đại sáng giữa (có cường độ sáng

lớn nhất) của ảnh nhiễu xạ lọt vào đúng giữa khe hở của cảm biến quang điện QĐ Khi đó kim của Milivon kế điện tử MV lệch mạnh nhất Vặn núm xoay của biến trở Rf sao cho kim của Milivon kế điện tử MV lệch tới vạch cuối thang

đo ( 80 hoặc 90 ) (Nếu không đạt được độ lệch này, thì phải vặn chuyển mạch thang đo của MV sang vị trí “1 mV ” ứng với độ nhạy lớn nhất cuả

nó, và tiến hành điều chỉnh theo cách trên )

D Khảo sát sự phân bố cường độ sáng trong

ảnh nhiễu xạ laser :

Vì cường độ sáng trong ảnh nhiễu xạ laser tỷ

lệ với cường độ I của dòng quang điện, tức tỷ lệ với hiệu điện thế U rơi trên điện trở sun R, nên

ta có thể khảo sát sự phân bố cường độ sáng trong ảnh nhiễu xạ laser bằng cách khảo sát sự

biến thiên của hiệu điện thế U theo vị trí x của

các cực đại chính nằm giữa hai cực tiểu chính ứng với sin ϕ = ± λ / b

Muốn vậy, ta vặn từ từ cán panme P để dịch chuyển khe hở của cảm biến quang điện QĐ trong khoảng giữa hai cực tiểu chính bậc 1 trên

ảnh nhiễu xạ Mỗi lần chỉ dịch chuyển một khoảng nhỏ bằng 0,05mm Đọc và ghi giá trị hiệu

điện thế U ứng với mỗi vị trí x trên panme P vào bảng 1 Căn cứ các số liệu này, vẽ đồ thị

U = f ( x )

Để xác định chính xác vị trí đỉnh của các cực

đại nhiễu xạ, ta dịch chuyển panme P theo một

chiều từng 0,01mm tại những điểm lân cận ở hai

phía của các đỉnh này để tìm thấy giá trị cực đại của hiệu thế U

Cách đọc số đo trên panme P: Khi quay cán

thước tròn một vòng thì trục vít gắn với nó tịnh tiến một đoạn bằng 0,50mm dọc theo đường chuẩn ngang của một thước kép thẳng khắc trên thân vít Trên thước tròn có 50 độ chia, mỗi độ chia

tương ứng với độ dịch chuyển trục vít là 0,01 mm - gọi là độ chính xác của panme Thước kép gồm

B

K 1

CT

A

DL

A

à

R “0”

QĐ

P K C

KĐ

+ ư

Hình 5 G

MV

hai dãy vạch so le, cách nhau 0,50mm nằm ở hai bên

đường chuẩn ngang Dãy trên ứng với các giá trị

nguyên của mm ( N = 0,1, 2 mm ), dãy dưới ứng với

các giá trị bán nguyên của mm ( N’ = 0.5, 1.5, 2.5,

mm )

- Nếu mép thước tròn nằm sát bên phải vạch chia

N của thước milimét phía trên ( dãy nguyên), còn

đường chuẩn ngang trùng với vạch thứ n của thước

tròn, thì :

x = N + 0,01.n (mm) (10)

- Nếu mép thước tròn nằm sát bên phải vạch chia

N’ của thước milimét phía dưới ( dãy bán nguyên), còn

đường chuẩn ngang trùng với vạch thứ n của thước

tròn, thì :

x = N’ + 0,01.n = N + 0,5 + 0,01n (mm) (11)

trong đó N là vạch dãy nguyên nằm kề bên trái vạch N’

E Xác định bước sóng của chùm tia laser :

1. Sau khi xác định được cực đại sáng giữa ứng với k

= 0, vặn từ từ panme P để đo khoảng cách a giữa hai

cực đại nhiễu xạ bậc nhất ứng với k = ±1 nằm đối xứng

ở hai bên cực đại sáng giữa Thực hiện phép đo này 3

lần Đọc và ghi giá trị của a trên thước panme vào

bảng 2

2 áp dụng công thức (7) đối với cực đại chính bậc 1

trong ảnh nhiễu xạ, ta suy ra công thức xác định bước

sóng λ của chùm tia laser :

λ = d sin ϕ (12)

Đối với cực đại chính bậc 1 (hình 6) , góc ϕ khá nhỏ

nên có thể coi gần đúng :

sin ϕ ≈ tg ϕ = a / 2 f (13)

Thay (13) vào (12) , ta tìm được hệ thức :

λ = a d / 2 f (14)

Theo công thức (14) , ta có thể xác định được

bước sóng λ của chùm tia laser nếu cho biết trước

chu kỳ d của cách tử phẳng

III Câu hỏi kiểm tra

1 Định nghĩa nhiễu xạ ánh sáng Mô tả ảnh nhiễu xạ của chùm tia sáng song song chiếu

qua một khe hở hẹp

2. So sánh ảnh nhiễu xạ của chùm tia sáng

song song chiếu qua một cách tử phẳng với ảnh nhiễu xạ của chùm tia sáng song song chiếu

qua một khe hở hẹp Nêu rõ các công thức xác

định vị trí các cực tiểu chính và của các cực đại chính trong ảnh nhiễu xạ

3 Khi xác định bước sóng λ của tia laser nhiễu xạ qua cách tử, tại sao không đo trực tiếp khoảng cách giữa cực đại chính bậc 1 và cực

đại giữa (ứng với k = 0), mà lại đo khoảng cách

a giữa hai cực đại chính bậc 1 (ứng với k = ±1 )

?

5 Khi khảo sát sự phân bố cường độ sáng trong

ảnh nhiễu xạ laser, tại sao ta chỉ xét trong khoảng giữa hai cực tiểu chính bậc 1 (ứng với

k = ±1 ) và phải kiểm tra lại vị trí đỉnh của các

cực đại chính bằng cách chỉ dịch chuyển panme P

từng 0,01mm (mà không dịch chuyển từng 0,05mm như lúc đầu) theo một chiều ?

ϕ

Hình 6

k=+1

k= -1

F

0

L

6

Báo cáo thí nghiệm Khảo sát sự nhiễu xạ của chùm tia laser qua cách tử phẳng

xác định bước sóng của tia laser

Xác nhận của thày giáo

Trường

Lớp Tổ

Họ tên

I Mục đích thí nghiệm

II kết quả thí nghiệm

A Khảo sát sự phân bố cường độ sáng trong ảnh nhiễu xạ laser

Bảng 1

- Độ chính xác của thước panme : ( mm )

- Độ chính xác của Milivon kế điện tử MV (mV)

x (mm) i (à A) x (mm) i (à A) x (mm) i (à A) x (mm) i (à A)

Vẽ đồ thị I = f ( x )

B Xác định bước sóng của chùm tia laser

Bảng 2

- Chu kỳ của cách tử phẳng : d = (mm -1 ) - Độ chính xác của panme :

(mm)

- Tiêu cự của thấu kính hội tụ : f = (mm ) - Độ chính xác của thước milimét : (mm)

Lần đo a ( mm ) ∆a ( mm ) λ (àm ) ∆λ (àm)

1

2

3

TB

1 Tínhsai số tương đối của phép đo :

a

a f

f d

=

λ

λ

∆

δ

2 Tính giá trị trung bình của phép đo :

f 2

a

⋅

⋅

=

3 Tính sai số tuyệt đối của phép đo :

∆ λ =δ.λ = = ( à m )

4 Viết kết quả đo của phép đo :

λ λ = ± ∆λ = ( ± à m )